Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Замок для бурильных труб ГОСТ 7918-75: конструкция, типоразмеры и условия эксплуатации
Замок для бурильных труб по ГОСТ 7918-75 — это неразъёмное резьбовое соединение, состоящее из ниппеля и муфты, которое устанавливается на концы бурильных труб для передачи крутящего момента, осевой нагрузки и промывочной жидкости в составе бурильной колонны. Стандарт регламентирует замки типов ЗН (замок ниппельный), ЗШ (замок шарнирный) и ЗУ (замок универсальный), а также приварные и привинчиваемые исполнения. Изготавливаются из легированных конструкционных сталей марок 40ХН, 40ХН2МА, 38ХН3МФА с последующей объёмной закалкой и высоким отпуском, что обеспечивает твёрдость рабочих поверхностей 285–341 HB и ударную вязкость KCU не ниже 50 Дж/см при температуре –40 C.
Технические параметры и присоединительные резьбы
Основные геометрические и прочностные характеристики замков нормируются в зависимости от условного диаметра бурильной трубы и типа резьбы. Замковая резьба выполняется по ГОСТ 5286-75 (типы ПК, МК, ЗК) с шагом от 4 до 6,35 мм и углом профиля 60. Герметичность соединения обеспечивается конической резьбой с конусностью 1:4 или 1:6 и уплотнительными поверхностями «металл — металл». Момент затяжки контролируется по величине крутящего момента и составляет от 3,5 до 18 кНм в зависимости от типоразмера.
| Типоразмер замка | Диаметр трубы, мм | Резьба | Момент затяжки, кНм | Масса, кг |
|---|---|---|---|---|
| ЗН-50 | 50 | З-42 | 3,5–4,2 | 6,8 |
| ЗН-73 | 73 | З-59 | 6,0–7,5 | 14,2 |
| ЗШ-89 | 89 | З-73 | 9,0–11,0 | 24,5 |
| ЗУ-114 | 114 | З-102 | 14,0–16,5 | 42,0 |
| ЗУ-140 | 140 | З-121 | 16,0–18,0 | 68,5 |
Материалы и термообработка
Ниппель и муфта замка изготавливаются из поковок или горячекатаного проката. После механической обработки резьбовой части проводится закалка ТВЧ поверхностного слоя на глубину 3–5 мм с нагревом до 850–870 C и последующим отпуском при 550–600 C. Сердцевина детали сохраняет вязкую структуру сорбита, что предотвращает хрупкое разрушение при знакопеременных нагрузках в искривлённых скважинах. Резьбовые поверхности подвергаются фосфатированию или меднению для снижения коэффициента трения и предотвращения схватывания при свинчивании.
Области применения
- Бурение нефтяных и газовых скважин роторным способом и винтовыми забойными двигателями.
- Колонны бурильных труб при капитальном ремонте скважин и зарезке боковых стволов.
- Геологоразведочное бурение твёрдых пород с промывкой технической водой и глинистым раствором.
- Установки горизонтального направленного бурения (ГНБ) для прокладки трубопроводов под препятствиями.
- Буровые комплексы на базе станков ЗИФ, СКБ, УРБ при инженерных изысканиях.
- Ремонтные цеха и трубные базы для дефектации и переопрессовки замковых соединений.
Контроль качества и дефектация
Приёмосдаточные испытания включают проверку геометрии резьбы калибрами, измерение твёрдости по Бринеллю, ультразвуковую дефектоскопию на отсутствие внутренних трещин и расслоений. В процессе эксплуатации замки подлежат периодической дефектации: магнитопорошковому контролю резьбовой зоны, замеру износа профиля резьбы и проверке момента свинчивания динамометрическим ключом. Предельный износ резьбы по среднему диаметру не должен превышать значений, установленных инструкцией по эксплуатации бурильных труб.
Вопросы и ответы
Какие стали применяются для изготовления замков по ГОСТ 7918-75?
Основные марки — 40ХН, 40ХН2МА, 38ХН3МФА. Выбор определяется требуемым пределом текучести и ударной вязкостью при отрицательных температурах.
Какой момент затяжки для замка ЗШ-89?
Для типоразмера ЗШ-89 с резьбой З-73 момент затяжки составляет 9,0–11,0 кНм в зависимости от состояния резьбы и смазки.
Чем отличается замок ЗН от ЗШ?
ЗН — замок ниппельный с обычной конической резьбой, ЗШ — замок шарнирный, допускающий угловое отклонение до 3 для работы в искривлённых скважинах.
Как часто проводится дефектация замков?
Периодичность устанавливается регламентом буровой компании, обычно после каждых 100–150 циклов свинчивания-развинчивания или при визуальном обнаружении повреждений резьбы.